首个人体干细胞3D打印心脏问世，器官再造未来可期

这颗心脏大小与樱桃相近，却“拥有完整的细胞、血管、心室和心房”。项目负责人塔勒·德维尔介绍说：“过去，人们利用3D打印技术能打印出心脏结构，但缺乏细胞、血管等元素，而此次是世界上第一次有人成功地设计并打印出有细胞、血管、心室和心房的‘完整’心脏”。

据美国媒体透露，打印心脏过程如下：研究团队取用一名患者的脂肪组织作为打印的“原材料”，将细胞与细胞外间质分离开来。细胞被重新编程为具有分化成心脏细胞能力的干细胞，细胞外间质则被加工成“特殊生物药水”，起到“印刷油墨”的作用。细胞与“药水”混合，产生带有血管的“心脏补丁”，一个完整的心脏由此逐渐诞生。

不过，目前这颗心脏并不能“正常工作”。德维尔表示：“当前，细胞可以收缩，但不具备泵血能力。”另外，将3D打印心脏移植到病人身上前，还有不少挑战，一是如何扩大细胞，使细胞具有足够的组织构建人类大小的心脏；二是受当前3D打印技术分辨率限制，无法打印出心脏上所有细小的血管。

尽管这一迄今为止最接近真实心脏的复制器官暂时不能应用，但仍意义重大。

在3D打印心脏还未完全适用于人体之前，其实利用干细胞也可以治疗心脏病。

干细胞治疗心脏病实例：

1.英格兰牛津大学干细胞研究实验室的David M. Clifford博士及其同事对2004~2011年间在17个国家进行的1,765例干细胞心梗受试者临床试验进行了Meta分析，汇总结果显示：这种干细胞治疗可显著改善左心室功能，降低左心室收缩末期和舒张末期容积，同时减少梗死面积和心壁活动。

2.2002年，Strauer 20例自体干细胞移植治疗心肌梗死，结果证明有助于心脏修复；Wollert 60例ST段抬高性心肌梗死自体干细胞移植治疗后，ST段抬高、增强左心室收缩功能，提高LVEF。

3.2006年，南京医科大学第一附属医院24例心梗患者进行干细胞移植，随访6个月后，心脏功能显著提高，左室射血分数增加，右室舒末内径减少。

这种既能治病又能成为3D心脏打印材料的干细胞到底是什么？

干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞（专能干细胞）。干细胞具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。

间充质干细胞，属于多能干细胞，来源于牙齿、脐带、胎盘、脂肪等组织器官，可分化成为人体多种功能细胞，如神经细胞、血管细胞、上皮细胞、肝细胞、心肌细胞、骨细胞等，目前在200多种疾病的干预治疗中取得了良好的效果，还可应用于改善亚健康和抗衰，以及器官再造等医疗用途，且免疫原性低，不需要配型就可使用。

相较于人体组织其他来源的间充质干细胞，牙髓干细胞为最理想的“种子细胞”，分化和再生能力是其他来源间充质干细胞的三倍以上，未来必将发挥更大的医学价值。

未来，干细胞会致力于解决大部分医学难题与器官再造的研究，为传统医学无法解决的治疗难题带来新希望。